Описание установки

Рис. 3.

В качестве источника когерентного монохроматического света используется газовый (He-Ne) лазер 1 (рис. 2). На пути лазерного луча устанавливаются рейтеры с щелевой диафрагмой 2 или нитью 3, которые могут перемещаться вдоль направляющего рельса. Ширина щели регулируется микрометрическим винтом с точностью до 0,01 мм. Дифракционная картина наблюдается на экране 5, расположенном во фронтальной плоскости линзы 4. Экран снабжен подвижной риской и миллиметровой шкалой, предназначенными для измерения ширины дифракционных полос.

Порядок выполнения работы

1. Определение длинны световой волны

1.1. Включить блок питания лазера.

1.2. Установить рейтер со щелевой диафрагмой таким образом, чтобы щель симметрично располагалась по отношению к оси лазерного луча. На экране 5 при этом возникает дифракционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос. (В случае с регулируемой дифракционной щелью, вращением микрометрического винта изменять ширину щели и наблюдать на экране за изменениями в дифракционной картине, установив указанную преподавателем величину).

1.3. Измерить ширину ∆_x дифракционных полос, взяв значение h ширины между пятью – десятью темными полосами и поделив её на число N светлых полос между ними. Оценить относительную погрешность измерения ∆_x по формуле

,

где h – абсолютная погрешность измерения h (здесь и далее абсолютные погрешности измерений принять равными половине цены деления шкалы измерительного прибора).

1.5. По формуле (5) рассчитать длину волны света .

1.6. Оценить относительную погрешность

.

Сравнить найденное значение  с заданным   0,628 мкм.

2. Определение толщины нити

2.1. Перемещая рейтеры 2 и 3 вдоль направляющего рельса, установить на пути лазерного луча нить. На экране при этом возникнет дифракционная картина, подобная полученной ранее от щели.

2.2. Аналогично п. 1.4. измерить N', h' и ширину '_x между тремя – пятью яркими полосами дифракционной картины и оценить относительную погрешность измерения '_x.

2.3. По формуле (5) рассчитать толщину нити a_Н, используя заданное значение длины волны _Т  0,628 мкм.

2.4. Оценить относительную погрешность измерения a_Н.

.

2.5 С помощью микрометра измерить толщину нити a_Н и сравнить её с найденным значением a'_Н. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

Определение длинны световой волны .				Определение толщины нити aН
a 			103 м	N' 
f 			102 м	h' 		103 м
N 				'x 		103 м
h 			103 м	f 		102 м
x 			103 м	('x)/'x 		%
(x)/x 			%	a'Н 		103 м
 			106 м	a'Н/a'Н 		%
/ 			%	aН 		103 м
|  Т|/Т 			%	|aН  a'Н|/aН 		%